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求解一类可分离凸规划的对偶显式模型DP-EM方法
被引量：
8
1
作者
隋允康
彭细荣
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2017年第5期1135-1144,共10页
推导对偶目标函数的精确显式表达式,可选用更多成熟高效的求解方法,从而进一步提高了非线性规划对偶理论求解结构拓扑优化问题的效率.研究工作来源于非线性凸规划同其对偶规划的间隙为零,可以等价转化为对偶问题求解,通常可以大大地缩...
推导对偶目标函数的精确显式表达式,可选用更多成熟高效的求解方法,从而进一步提高了非线性规划对偶理论求解结构拓扑优化问题的效率.研究工作来源于非线性凸规划同其对偶规划的间隙为零,可以等价转化为对偶问题求解,通常可以大大地缩小问题的规模,可是二者不具有显式关系却影响了对偶解法的应用.所幸的是,结构优化当中一大类问题包括连续体结构拓扑优化问题,不仅具有凸性,而且具有变量可分离性,于是原变量和对偶变量之间有了显式关系,因此,对偶解法成了38年来被应用的有效方法之一.然而长期以来,对偶问题的目标函数并不是显式,这缘于含参数的极小化问题导致目标函数为隐式表达,常见的显式化方法是进行二阶近似.本文突破了对偶问题难以显式化只能采用近似显式的定势,将我们提出的"对偶规划-显式模型"(DP-EM)方法应用于连续体结构拓扑优化,并与对偶序列二次规划(DSQP)算法及移动渐近线(MMA)算法为求解器的方法进行计算效率对比,结果显示:(1)MMA算法比DP-EM算法和DSQP算法的外部迭代次数均多;(2)DP-EM算法与DSQP算法外循环次数相同,而内循环数显著减少.说明了DP-EM算法具有显式对偶函数的优势.
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关键词
对偶目标显式模型化
可分离凸规划
结构拓扑优化
对偶序列二次规划
方法
移动渐近线方法
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职称材料
基于凸规划方法的计算机辅助结构拓扑优化设计
被引量：
2
2
作者
罗震
陈立平
钟毅芳
《计算机辅助设计与图形学学报》
EI
CSCD
北大核心
2005年第4期774-781,共8页
基于SIMP密度 刚度插值模型和移动渐近线方法,推导并建立了线弹性连续体结构刚度拓扑优化设计的数学模型 对中间密度材料进行研究,得出了惩罚因子的合理取值范围,分析了棋盘格式和网格依赖性等数值计算中存在的问题,并结合一种敏度过滤...
基于SIMP密度 刚度插值模型和移动渐近线方法,推导并建立了线弹性连续体结构刚度拓扑优化设计的数学模型 对中间密度材料进行研究,得出了惩罚因子的合理取值范围,分析了棋盘格式和网格依赖性等数值计算中存在的问题,并结合一种敏度过滤技术改善了这些问题 给出文中方法的程序流程,开发出二维结构的拓扑优化系统,通过一些经典的算例。
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关键词
有限元法
SIMP密度-刚度插值模型
移动渐近线方法
结构拓扑优化
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职称材料
大型稀疏连续体结构的多目标拓扑优化设计
3
作者
陈义保
任秉银
罗震
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第7期202-205,共4页
基于变密度法和数学规划中的序列凸规划优化方法,建立了具有大型稀疏特点的连续体结构的多目标拓扑优化设计模型.以结构的静力学多刚度和动力学特征值问题同时作为优化的目标函数,以设计域中可容许材料的体积百分比作为优化的全局性约...
基于变密度法和数学规划中的序列凸规划优化方法,建立了具有大型稀疏特点的连续体结构的多目标拓扑优化设计模型.以结构的静力学多刚度和动力学特征值问题同时作为优化的目标函数,以设计域中可容许材料的体积百分比作为优化的全局性约束来限制搜索域,用序列凸规划方法中的移动渐近线方法(MMA)作为优化数学模型的求解器.基于Matlab平台,用程序实现了MMA算法,并用典型算例证明了本文研究方法的有效性.
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关键词
结构优化
拓扑优化
数学规划
移动渐近线方法
(MMA)
多目标优化
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职称材料
题名
求解一类可分离凸规划的对偶显式模型DP-EM方法
被引量：
8
1
作者
隋允康
彭细荣
机构
北京工业大学工程数值模拟中心
湖南城市学院土木工程学院
出处
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2017年第5期1135-1144,共10页
基金
国家自然科学基金(11672103)
湖南省自然科学基金(2016JJ6016)资助项目
文摘
推导对偶目标函数的精确显式表达式,可选用更多成熟高效的求解方法,从而进一步提高了非线性规划对偶理论求解结构拓扑优化问题的效率.研究工作来源于非线性凸规划同其对偶规划的间隙为零,可以等价转化为对偶问题求解,通常可以大大地缩小问题的规模,可是二者不具有显式关系却影响了对偶解法的应用.所幸的是,结构优化当中一大类问题包括连续体结构拓扑优化问题,不仅具有凸性,而且具有变量可分离性,于是原变量和对偶变量之间有了显式关系,因此,对偶解法成了38年来被应用的有效方法之一.然而长期以来,对偶问题的目标函数并不是显式,这缘于含参数的极小化问题导致目标函数为隐式表达,常见的显式化方法是进行二阶近似.本文突破了对偶问题难以显式化只能采用近似显式的定势,将我们提出的"对偶规划-显式模型"(DP-EM)方法应用于连续体结构拓扑优化,并与对偶序列二次规划(DSQP)算法及移动渐近线(MMA)算法为求解器的方法进行计算效率对比,结果显示:(1)MMA算法比DP-EM算法和DSQP算法的外部迭代次数均多;(2)DP-EM算法与DSQP算法外循环次数相同,而内循环数显著减少.说明了DP-EM算法具有显式对偶函数的优势.
关键词
对偶目标显式模型化
可分离凸规划
结构拓扑优化
对偶序列二次规划
方法
移动渐近线方法
Keywords
explicit dual objective function
separable convex programming
structural topology optimization
dual sequential quadratic program method
method of moving asymptotes
分类号
O343.1 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
基于凸规划方法的计算机辅助结构拓扑优化设计
被引量：
2
2
作者
罗震
陈立平
钟毅芳
机构
华中科技大学国家CAD支撑软件工程技术研究中心
出处
《计算机辅助设计与图形学学报》
EI
CSCD
北大核心
2005年第4期774-781,共8页
基金
国家"八六三"高技术研究发展计划(2003AA001031)
国家重点基础研究发展规划项目(2003CB716207)
文摘
基于SIMP密度 刚度插值模型和移动渐近线方法,推导并建立了线弹性连续体结构刚度拓扑优化设计的数学模型 对中间密度材料进行研究,得出了惩罚因子的合理取值范围,分析了棋盘格式和网格依赖性等数值计算中存在的问题,并结合一种敏度过滤技术改善了这些问题 给出文中方法的程序流程,开发出二维结构的拓扑优化系统,通过一些经典的算例。
关键词
有限元法
SIMP密度-刚度插值模型
移动渐近线方法
结构拓扑优化
Keywords
finite element analysis
SIMP interpolation scheme
method of moving asymptotes
topology optimization
分类号
TP391.72 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
在线阅读
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职称材料
题名
大型稀疏连续体结构的多目标拓扑优化设计
3
作者
陈义保
任秉银
罗震
机构
烟台大学机电汽车工程学院
哈尔滨工业大学机电工程学院
华中科技大学机械工程学院
出处
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第7期202-205,共4页
基金
国家基础研究发展规划资助项目(2003CB716207)
国家自然科学基金资助项目(50465001)
文摘
基于变密度法和数学规划中的序列凸规划优化方法,建立了具有大型稀疏特点的连续体结构的多目标拓扑优化设计模型.以结构的静力学多刚度和动力学特征值问题同时作为优化的目标函数,以设计域中可容许材料的体积百分比作为优化的全局性约束来限制搜索域,用序列凸规划方法中的移动渐近线方法(MMA)作为优化数学模型的求解器.基于Matlab平台,用程序实现了MMA算法,并用典型算例证明了本文研究方法的有效性.
关键词
结构优化
拓扑优化
数学规划
移动渐近线方法
(MMA)
多目标优化
Keywords
structural optimization
topology optimization
mathematical programming
method of moving as ymptotes （MMA）
multi-objective optimization
分类号
TH165 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
求解一类可分离凸规划的对偶显式模型DP-EM方法
隋允康
彭细荣
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2017
8
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于凸规划方法的计算机辅助结构拓扑优化设计
罗震
陈立平
钟毅芳
《计算机辅助设计与图形学学报》
EI
CSCD
北大核心
2005
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
大型稀疏连续体结构的多目标拓扑优化设计
陈义保
任秉银
罗震
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009
0
在线阅读
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职称材料
已选择
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